JP6960327B2 - 室外機、空気調和機、ファンガード、及びファンガード製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、上吹きタイプの室外機、この室外機を備える空気調和機、この室外機に用いられるファンガード、及びこのファンガードの製造方法に関するものである。

上吹きの室外機としては、特許文献１に示すように、上壁に空気吹出口が形成された筐体と、空気吹出口に臨むように筐体の内部に設けられた送風ファンと、送風ファンを覆うファンガードとを具備するものがある。

ファンガードは、送風ファンの径方向に離間して設けられた複数の環状桟と、これらの環状桟を連結する放射状桟とを有している。

ところで、上吹きタイプの室外機では、上方から物が落ちてくる可能性があることから、横吹きタイプの室外機に比べてファンガードに必要とされる機械的強度が高く、桟が太くなりがちである。

しかしながら、上吹きタイプの室外機としては、例えばビルの屋上などに設置された大型なものがあり、このようなものは送風量が大きいので、特に送風ファンの旋回流の妨げとなる放射状桟が太いと送風抵抗となり、送風効率の低下を招く。

特開２００９−８５５６２号公報

そこで、本願発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、ファンガードの機械的強度を担保しつつ、送風抵抗を低減させることを主たる課題とするものである。

すなわち、本発明に係る室外機は、上壁に空気吹出口が形成された筐体と、前記空気吹出口に臨むように前記筐体内に設けられた送風ファンと、前記送風ファンを覆うファンガードとを具備する室外機であって、前記ファンガードが、前記送風ファンの径方向に離間して設けられた複数の環状桟と、前記複数の環状桟を連結する放射状桟とを有し、前記放射状桟が、延伸方向と直交する断面において、自由端部それぞれが同じ方向に折り曲げられており、前記各自由端部を含む一対の対向片部が互いに面接触していることを特徴とするものである。

このように構成された室外機であれば、放射状桟の自由端部それぞれが同じ方向に折り曲げられているので、機械的強度を向上させることができるうえ、一対の対向片部が互いに面接触しているので、放射状桟の幅寸法を可及的に小さくすることができ、送風抵抗を低減させることができる。

自由端部が互いにずれて面接触していると、送風ファンからの風があたる箇所（面積）が多くなってしまい、その箇所が音源となって騒音が生じる。
そこで、前記自由端部それぞれが互いに面接触していることが好ましい。
このような構成であれば送風ファンからの風があたる箇所を少なくすることができ、騒音を低減させることができる。

前記上壁において前記空気吹出口を形成する内縁部が、前記環状桟と同じ方向に折り曲げられていることが好ましい。
このような構成であれば、放射状桟と上壁の交差部の内縁部が一体的に構成できるので、前記交差部の機械的強度を向上させる事ができる。

自由端部が上方を向いていると、自由端部の隙間に雨水等が溜まって桟が腐食してしまうので、これを防ぐためには、前記自由端部が下方を向いていることが好ましい。

放射状桟のみならず、環状桟の機械的強度を担保しつつ送風抵抗を低減させるためには、前記環状桟が、延伸方向と直交する断面視において、自由端部それぞれが同じ方向に折り曲げられており、前記各自由端部を含む一対の対向片部が互いに面接触していることが好ましい。

各桟を容易に製造できるようにするためには、前記環状桟の幅寸法と前記放射状桟の幅寸法が同じであることが好ましい。

各桟の延伸方向と直交する断面視において、各桟の幅寸法が小さ過ぎると機械的強度が担保できないし、大き過ぎると各桟を折り曲げ難くなる。また、同断面視における高さ寸法が大き過ぎると一対の対向片部が開いてしまい、送風抵抗となる。
そこで、これらの問題を回避するためには、前記環状桟及び前記放射状桟それぞれが、延伸方向と直交する断面視において、幅寸法Ｗと高さ寸法Ｈとの比が、０．１＜幅寸法Ｗ／高さ寸法Ｈ＜０．５であることが好ましい。

より具体的な実施態様としては、前記幅寸法Ｗが１ｍｍ以上３．２ｍｍ以下、且つ、前記高さ寸法Ｈが２．５ｍｍ以上７．５ｍｍ以下である構成が挙げられる。

ファンガードの機械的強度をより向上させるためには、前記ファンガードが、前記各放射状桟が連結されるとともに、前記送風ファンの軸の上方に位置する平板状の保護板をさらに有し、前記保護板に、上方に突出する補強部が設けられていることが好ましい。

室外機の見栄えを損なわないためには、前記環状桟及び前記放射状桟が、前記保護板よりも上方に突出していないことが好ましい。

前記環状桟及び前記放射状桟が、前記上壁と一体的に形成されていることが好ましい。
このような構成であれば、部品点数の削減することができ、低コスト化や組み立て性の向上を図れる。

上述した室外機を具備する空気調和機も本発明の１つであり、このような空気調和機であれば、上述した作用効果を発揮させることができる。

また、本発明に係るファンガードは、上壁に空気吹出口が形成された筐体と、前記空気吹出口に臨むように前記筐体内に設けられた送風ファンとを具備する室外機に用いられるファンガードであって、前記送風ファンの径方向に沿って離間して設けられた複数の環状桟と、前記複数の環状桟を連結する放射状桟とを有し、前記放射状桟が、延伸方向と直交する断面において、自由端部それぞれが同じ方向に折り曲げられており、前記各自由端部を含む一対の対向片部が面接触していることを特徴とするものである。
このようなファンガードを用いれば、上述した室外機と同様の作用効果を発揮させることができる。

さらに、本発明に係るファンガード製造方法は、上壁に空気吹出口が形成された筐体と、前記空気吹出口に臨むように前記筐体内に設けられた送風ファンとを具備する室外機に用いられるファンガードの製造方法であって、前記ファンガードが、前記送風ファンの径方向に沿って離間して設けられた複数の環状桟と、前記複数の環状桟を連結する放射状桟とを有したものであり、前記放射状桟を、延伸方向と直交する断面において、自由端部それぞれを同じ方向に折り曲げて、前記各自由端部を含む一対の対向片部を互いに面接触させて形成することを特徴とする方法である。
このような方法により製造されたファンガードであれば、上述した室外機と同様の作用効果を発揮させることができる。

より具体的な製造方法としては、ヘミング加工により前記放射状桟を形成している方法を挙げることができる。

このように構成した本発明によれば、ファンガードの機械的強度を担保しつつ、送風抵抗を低減させることができる。

本実施形態の室外機の全体構成を示す模式図。 同実施形態のファンガードの構成を示す平面図。 同実施形態のファンガードの保護板を示す斜視拡大図。 同実施形態のファンガードの製造方法を説明するための模式図。 同実施形態のファンガードの交差部を示す斜視拡大図。 同実施形態の空気吹出口の内縁部を示す斜視拡大図。 同実施形態のファンガードの各桟の構成を示す断面図。 変形実施形態のファンガードの各桟の構成を示す断面図。

本発明に係る室外機の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る室外機１００は、少なくとも室内熱交換器を有する室内機と配管接続されて空気調和機を構成するものであり、例えばビルの屋上などに設置される上吹きタイプのものである。

具体的にこの室外機１００は、図１及び図２に示すように、上壁１１に空気吹出口Ｘが形成された筐体１０と、空気吹出口Ｘに臨むように筐体１０内に設けられた送風ファン２０と、送風ファン２０を覆うファンガード３０とを具備するものである。

筐体１０は、図示しない室外熱交換器を収容する例えば概略直方体形状をなすものであり、側壁１２に吸気吸入口が形成されている。本実施形態の筐体１０は、空気吹出口Ｘが１つ形成されたものであるが、空気吹出口Ｘは複数形成されていても良い。
筐体１０の上壁１１は、平面視略長方形状をなしており、空気吹出口Ｘは、送風量を多くすべく、可及的大きな形状、具体的には上壁１１の長手方向に沿ってやや長い形状にしてあり、ここでは歪んだ多角形状をなす。なお、空気吹出口Ｘは、円形状、楕円形状、正方形状、長方形状、多角形状など適宜変更して構わない。

送風ファン２０は、図示しない制御部からの制御信号を受け付けて回転することで、空気の旋回流を生じさせるものである。本実施形態では、筐体１０内に１つの送風ファン２０を設けてあるが、例えば空気吹出口Ｘを複数形成して、筐体１０内に２つ以上の送風ファン２０を設けても良い。

ファンガード３０は、図２に示すように、送風ファン２０を保護するためのものであり、具体的には送風ファン２０の軸の上方に位置する保護板３１と、送風ファン２０の径方向に離間して設けられた複数の環状桟３２と、複数の環状桟３２を連結する放射状桟３３を有している。なお、ここでいう環状とは円環状、多角環状、楕円環状などを含む意味である。

保護板３１は、空気吹出口Ｘの中央に位置する平板状のものであり、ここでは空気吹出口Ｘと同様に多角形状をなす。本実施形態の保護板３１には、図３に示すように、上方に突出して保護板３１の機械的強度を向上させる補強部３４が設けられている。補強部３４の形状は種々変更して構わないが、ここでの補強部３４は、保護板３１の中央部分を絞って上方に突出させた円柱状のものである。

環状桟３２は、ここでは空気吹出口Ｘと同様に多角環状をなすものであり、多角形の各辺に位置する複数の直線状の桟要素から構成されている。

放射状桟３３は、保護板３１の外縁と空気吹出口Ｘの内縁との間に架け渡された直線状のものであり、ここでは保護板３１における多角形の各頂点から延びて、各環状桟３２における多角形の頂点部分を通過するように構成されている。本実施形態では、各放射状桟３３と各環状桟３２との交差部３ｘは、放射状桟３３の延伸方向に沿って等間隔に設けられている。

本実施形態のファンガード３０は、筐体１０の上壁１１と一体的に設けられており、具体的にはファンガード３０と筐体１０の上壁１１とが例えば板金などの単一の部材から構成されている。

より詳細に説明すると、まず、図４に示すように、環状桟３２や放射状桟３３（以下、各桟３２、３３ともいう）となる部分ｚが残るように板金などに複数の貫通孔ｈを形成する。そして、この板金をヘミング加工具Ｐによってプレスすることで、残された部分ｚの自由端部３ａをそれぞれ同じ方向に折り曲げることで、この部分ｚがヘミング加工されて各桟３２、３３が形成される。

上述したヘミング加工により、環状桟３２及び放射状桟３３が交差する交差部３ｘは、図５に示すように、上面が平面であり、下面には凹部が形成された形状となる。また、本実施形態では、上壁１１において空気吹出口Ｘを形成する内縁部Ｘ１が、図６に示すように、各桟３２、３３と同じ方向に折り曲げられている。

各桟３２、３３は、上壁１１の上面や保護板３１よりも上方に突出しておらず、ここでは各桟３２、３３の上面と上壁１１の上面や保護板３１とが略同一面状となるようにしてある。

各桟３２、３３は、図７に示すように、各自由端部３ａを含む一対の対向片部３ｂと、これらの対向片部３ｂを連結する折り曲げ部３ｃとを有しており、一対の対向片部３ｂが互いに面接触している。

ここでは、一対の対向片部３ｂが略同じ長さであり、各桟３２、３３の自由端部３ａが互いに重なり合って面接触している。すなわち、各桟３２、３３は、延伸方向と直交する断面において略Ｕ字状をなす。
各桟３２、３３の自由端部３ａは、水平方向よりも下側、すなわち下方を向いており、折り曲げ部３ｃよりも下方に位置している。ここでの自由端部３ａは、鉛直下方を向いている。

このように形成された各桟３２、３３は、幅寸法が板金の厚さの約２倍となり、ここでは各桟３２、３３それぞれが、同じ幅寸法であり、同じ高さ寸法である。

ここで、各桟３２、３３の延伸方向に直交する断面視において、各桟３２、３３の幅寸法をＷ、高さ寸法をＨとすると、幅寸法Ｗが小さ過ぎると機械的強度が足らなくなり、大き過ぎると板金の加工が困難となる。また、高さ寸法Ｈが、小さ過ぎると板金の加工が困難であり、大き過ぎると対向片部３ｂが広がって送風抵抗が大きくなってしまう。
そこで、本実施形態の各桟３２、３３は、０．１＜幅寸法Ｗ／高さ寸法Ｈ＜０．５を満たすように形成されており、より具体的には、幅寸法Ｗが１ｍｍ以上３．２ｍｍ以下、且つ、高さ寸法Ｈが２．５ｍｍ以上７．５ｍｍ以下にしてある。

このように構成された本実施形態の室外機１００であれば、各桟３２、３３の自由端部３ａそれぞれが同じ方向に折り曲げられているので、機械的強度を向上させることができるうえ、一対の対向片部３ｂが互いに面接触しているので、各桟３２、３３の幅寸法を可及的に小さくすることができ、送風抵抗を低減させることができる。

また、各桟３２、３３の自由端部３ａが互いに面接触しているので、送風ファン２０からの風があたる箇所を少なくすることができ、騒音を低減させることができる。

さらに、各桟３２、３３の下方をむいているので、自由端部３ａの隙間や交差部３ｘの下面に形成された凹部などに雨水等が溜まりづらくすることができ、各桟３２、３３の腐食を抑えることができる。

そのうえ、ファンガード３０が筐体１０の上壁１１と一体的に形成されているので、部品点数の削減することができ、低コスト化や組み立て性の向上を図れる。

上壁１１において空気吹出口Ｘを形成する内縁部Ｘ１が、環状桟３２や放射状桟３３と同じ方向に折り曲げられているので、放射状桟３３と上壁２２との交差部である内縁部Ｘ１が一体的に構成できるので、放射状桟３３と上壁２２との交差部の機械的強度を向上させる事ができる。

加えて、各桟３２、３３の幅寸法や高さ寸法を同じにしているので、各桟３２、３３の製造を容易にすることができる。

さらに加えて、保護板３１に補強部３４を設けてあるので、ファンガード３０の機械的強度をさらに向上させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

例えば、前記実施形態では、環状桟３２と放射状桟３３との両方がヘミング加工されているが、環状桟３２に比べて放射状桟３３の方が送風抵抗になりやすいことに鑑みれば、少なくとも放射状桟３３がヘミング加工されていれば良い。このような構成であっても、従来に比べてファンガード３０の機械的強度の向上を図りつつ、送風抵抗を低減させることができる。

また、前記実施形態の各桟３２、３３は、延伸方向と直交する断面において、略Ｕ字状をなすものであったが、図８に示すように、同断面において略Ｊ字状をなすものであっても良い。言い換えれば、前記実施形態では、各桟３２、３３の一対の自由端部３ａが互いに面接触していたが、一方の自由端部３ａのみが対向する対向片部３ｂに面接触するように形成されていても良い。

さらに、前記実施形態では環状桟３２と放射状桟３３とが、何れも同じ幅寸法で同じ高さ寸法であったが、環状桟３２と放射状桟３３とのサイズが互いに異なっていても良い。

前記実施形態では、ファンガード３０と筐体１０の上壁１１とが、板金などの単一の部材から構成されることで一体的に形成されていたが、ファンガード３０を例えば溶接などにより上壁１１に一体的に取り付けても良い。このようにファンガード３０と上壁１１とを一体的に形成しておけば、部品点数の削減することができ、低コスト化や組み立て性の向上を図れる。

各桟３２、３３と上壁１１の上面や保護板３１とは同一面状である必要はなく、例えば各桟３２、３３が上壁１１の上面や保護板３１よりも上方に膨出していても良い。

各桟３２、３３は必ずしもヘミング加工されている必要はなく、製造方法は種々の方法に変えて構わない。

その他、本発明は前記各実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・室外機
Ｘ ・・・空気吹出口
１０ ・・・筐体
１１ ・・・上壁
２０ ・・・送風ファン
３０ ・・・ファンガード
３１ ・・・保護板
３２ ・・・環状桟
３３ ・・・放射状桟
３ａ ・・・自由端部
３ｂ ・・・対向片部

Claims (15)

1. 上壁に空気吹出口が形成された筐体と、
   前記空気吹出口に臨むように前記筐体内に設けられた送風ファンと、
   前記送風ファンを覆うファンガードとを具備する室外機であって、
   前記ファンガードが、
   前記送風ファンの径方向に離間して設けられた複数の環状桟と、前記複数の環状桟を連結する放射状桟とを有し、
   前記放射状桟が、延伸方向と直交する断面において、自由端部それぞれが同じ方向に折り曲げられており、前記各自由端部を含む一対の対向片部が互いに面接触している室外機。
2. 前記上壁において前記空気吹出口を形成する内縁部が、前記放射状桟と同じ方向に折り曲げられている請求項１記載の室外機。
3. 前記自由端部それぞれが互いに面接触している請求項１又は２記載の室外機。
4. 前記自由端部が下方を向いている請求項１乃至３のうち何れか一項に記載の室外機。
5. 前記環状桟が、延伸方向と直交する断面視において、自由端部それぞれが同じ方向に折り曲げられており、前記各自由端部を含む一対の対向片部が互いに面接触している請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の室外機。
6. 前記環状桟の幅寸法と前記放射状桟の幅寸法が同じである請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の室外機。
7. 前記環状桟及び前記放射状桟それぞれが、延伸方向と直交する断面視において、幅寸法Ｗと高さ寸法Ｈとの比が、０．１＜幅寸法Ｗ／高さ寸法Ｈ＜０．５である請求項１乃至６のうち何れか一項に記載の室外機。
8. 前記幅寸法Ｗが１ｍｍ以上３．２ｍｍ以下、且つ、前記高さ寸法Ｈが２．５ｍｍ以上７．５ｍｍ以下である請求項７記載の室外機。
9. 前記ファンガードが、前記各放射状桟が連結されるとともに、前記送風ファンの軸の上方に位置する平板状の保護板をさらに有し、
   前記保護板に、上方に突出する補強部が設けられている請求項１乃至８のうち何れか一項に記載の室外機。
10. 前記環状桟及び前記放射状桟が、前記保護板よりも上方に突出していない請求項９記載の室外機。
11. 前記環状桟及び前記放射状桟が、前記上壁と一体的に形成されている請求項１乃至１０のうち何れか一項に記載の室外機。
12. 請求項１乃至１１のうち何れか一項に記載された室外機を具備する空気調和機。
13. 上壁に空気吹出口が形成された筐体と、前記筐体の内部において前記空気吹出口に臨んで設けられた送風ファンとを具備する室外機に用いられるファンガードであって、
    前記送風ファンの径方向に沿って離間して設けられた複数の環状桟と、
    前記複数の環状桟を連結する放射状桟とを有し、
    前記放射状桟が、延伸方向と直交する断面において、自由端部それぞれが同じ方向に折り曲げられており、前記各自由端部を含む一対の対向片部が互いに面接触しているファンガード。
14. 上壁に空気吹出口が形成された筐体と、前記筐体の内部において前記空気吹出口に臨んで設けられた送風ファンとを具備する室外機に用いられるファンガードの製造方法であって、
    前記ファンガードが、前記送風ファンの径方向に沿って離間して設けられた複数の環状桟と、前記複数の環状桟を連結する放射状桟とを有したものであり、
    前記放射状桟を、延伸方向と直交する断面において、自由端部それぞれを同じ方向に折り曲げて、前記各自由端部を含む一対の対向片部を互いに面接触させて形成するファンガード製造方法。
15. ヘミング加工により前記放射状桟を形成している請求項１４記載のファンガード製造方法。

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